(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバジャイロスコープ用変調駆動回路であって、
第１のアナログ入力信号および第２のアナログ入力信号を受け取るように構成された平衡回路網（２０４）であって、前記第１のアナログ入力信号および前記第２のアナログ入力信号がそれぞれ光波形の光強度測定値から生成される、平衡回路網（２０４）と、
前記平衡回路網（２０４）に結合された第１の差動増幅器（３１３）であって、前記第２のアナログ入力信号（２２１）から前記第１のアナログ入力信号（２２０）を減算した差に基づいて第１の光学的位相変調調整信号を生成する第１の差動増幅器（３１３）と、
前記平衡回路網（２０４）に結合された第２の差動増幅器（３１５）であって、前記第１のアナログ入力信号（２２０）から前記第２のアナログ入力信号（２２１）を減算した差に基づいて第２の光学的位相変調調整信号を生成する第２の差動増幅器（３１５）と、
前記第１の差動増幅器（３１３）および前記第２の差動増幅器（３１５）に結合されたサーボ増幅器（３１０）とを備え、前記サーボ増幅器（３１０）が、前記第１の光学的位相変調調整信号（３３０）および前記第２の光学的位相変調調整信号（３３２）のコモンモード調整（３１１）を提供し、
前記第１の差動増幅器（３１３）が、前記コモンモード調整に基づいて前記第１の光学的位相変調調整信号（３３０）のオフセットを調整し、
前記第２の差動増幅器（３１５）が、前記コモンモード調整に基づいて前記第２の光学的位相変調調整信号（３３２）のオフセットを調整する、回路。
【請求項２】
請求項１に記載の回路において、前記コモンモード調整（３１１）が、基準と比較された、前記第１の光学的位相変調調整信号（３３０）と前記第２の光学的位相変調調整信号（３３２）との合計電圧を備える、回路。
【請求項３】
光ファイバジャイロスコープであって、
集積光学チップ（１０６）であって、これに結合された光ファイバコイル（１１６）を通って進む光信号を位相変調するように構成された集積光学チップ（１０６）と、
前記集積光学チップ（１０６）に結合され、前記光信号から電気信号を生成するように構成された検出器（１１８）と、
前記検出器（１１８）から前記電気信号を受け取って前記集積光学チップ（１０６）に第１の光学的位相変調調整信号（３３０）および第２の光学的位相変調調整信号（３３２）を供給するように構成されたループ閉鎖電子機器システム（１２４）であって、変調駆動回路（２００）を備え、前記変調駆動回路（２００）が、
第１の入力信号（２２０）および第２の入力信号（２２１）を受け取るように構成された平衡回路網（２０４）であって、前記第１の入力信号（２２０）および前記第２の入力信号（２２１）がそれぞれ、前記検出器から受け取られた前記電気信号から生成される、平衡回路網（２０４）と、
前記平衡回路網（２０４）に結合された第１の差動増幅器（３１３）であって、前記第２の入力信号（２２１）から前記第１の入力信号（２２０）を減算した差に基づいて第１の光学的位相変調調整信号（３３０）を生成する第１の差動増幅器（３１３）と、
前記平衡回路網（２０４）に結合された第２の差動増幅器（３１５）であって、前記第１の入力信号（２２０）から前記第２の入力信号（２２１）を減算した差に基づいて第２の光学的位相変調調整信号（３３２）を生成する第２の差動増幅器（３１５）とを備える、ループ閉鎖電子機器システム（１２４）とを備え、
前記第１の光学的位相変調調整信号（３３０）が、前記集積光学チップ（１０６）の第１の光路の第１の組の電極（１１４）の両端に変調電圧を駆動し、
前記第２の光学的位相変調調整信号（３３２）が、前記集積光学チップ（１０６）の第２の光路の第２の組の電極（１１４）の両端に変調電圧を駆動する、光ファイバジャイロスコープ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
光ファイバジャイロスコープ（ＦＯＧ）では、反対方向に伝搬する光波は、光ファイバコイルを通って反対方向に進む。コイルが回転すると、サニャック効果により光波の位相差が生じる。ＦＯＧは、損傷および誤動作を避けるために耐放射線電子機器が利用される高放射線環境で頻繁に使用される。しかし、耐放射線電子機器は、典型的には、放射線耐性のない電子機器に比べて劣悪な動作仕様を有する。たとえば、耐放射線増幅器は、放射線耐性のない増幅器より長い立ち上がり時間を有するが、これは、ＦＯＧの回転を測定するために利用される光波を正確に変調するＦＯＧの機能に影響を及ぼす。その結果、耐放射線部品を使用する、現在当技術分野で利用可能なＦＯＧは、放射線耐性のない部品を使用するＦＯＧと比較して低い性能を提供する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
上述の理由から、および本明細書を読んで理解すれば当業者には明らかであろう後述の他の理由から、当技術分野では、光学変調器を駆動するための改良されたシステムおよび方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明の実施形態は、光学変調器を駆動するためのシステムおよび方法を提供するものであり、以下の明細書を読んで検討すれば理解されるであろう。
一実施形態では、変調駆動回路は、平衡インピーダンス回路網（ｂａｌａｎｃｅｄ  ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  ｎｅｔｗｏｒｋ）であって、第１の入力から生成された第１の出力および第２の出力と、第２の入力から生成された第３の出力および第４の出力とを有し、第１の出力と第２の出力は互いに対して平衡し、第３の出力と第４の出力は互いに対して平衡する平衡インピーダンス回路網と、第１の差動増幅器であって、第１の差動増幅器の反転入力は分配回路網（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｎｅｔｗｏｒｋ）の第１の出力に結合され、第１の差動増幅器の非反転入力は分配回路網の第３の出力に結合される、第１の差動増幅器と、第２の差動増幅器であって、第２の差動増幅器の反転入力は分配回路網の第４の出力に結合され、第２の差動増幅器の非反転入力は分配回路網の第２の出力に結合される、第２の差動増幅器とを備える。
【０００４】
本開示の実施形態は、好ましい実施形態の説明および以下の図に鑑みて考慮すると、より容易に理解されることが可能であり、そのさらなる利点および使用法はより容易に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】光ファイバジャイロスコープの例示的な実施形態を示す図である。
【図２】光ファイバジャイロスコープ用変調駆動回路の例示的な実施形態を示すボックスチャートである。
【図３】光ファイバジャイロスコープ用変調駆動回路の例示的な実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
一般的な慣行に従って、説明される種々の特徴は、一定の比率で描かれておらず、本開示に関連する特徴を強調するように描かれている。参照文字は、図および説明を通して同じ要素を示す。
【０００７】
以下の詳細な説明では、本発明の一部を構成する添付の図面を参照し、本開示を実施することができる特定の例示的な実施形態を例として示す。これらの実施形態は、当業者が本開示を実施できるのに十分なほど詳細に説明される。さらに、他の実施形態が利用可能であり、本開示の範囲から逸脱することなく、論理的な変更、機械的な変更、電気的な変更、および方法の変更を加えることができることを理解されたい。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味に解釈されるべきではない。さらに、本明細書の種々のセクションは、分離して読まれるのではなく、明細書の教示と共に全体として考慮されることを意図するものである。
【０００８】
本発明の実施形態は、耐放射線部品の性能をより良く利用する変調駆動回路の設計を提供する。変調駆動回路のこれらの実施形態は、ループ閉鎖接地基準（ｌｏｏｐ  ｃｌｏｓｕｒｅ  ｇｒｏｕｎｄ  ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）に対する平均ＩＯＣ出力をサーボ機構で制御することによって、変調された光波形の高調波歪みを減少させ、立ち上がり時間性能を向上させ、コモンモード集積光学チップのピックアップ（ｃｏｍｍｏｎ  ｍｏｄｅ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｈｉｐ  ｐｉｃｋｕｐ）を減少させるための設計を含む。これらの利点は、ＦＯＧ内の光変調を駆動する増幅器のそれぞれを駆動することによって達成され、平衡差動入力は２つの個別に生成された電圧を備え、光信号の作用（ｆｕｎｃｔｉｏｎ）はそれぞれ、ＦＯＧの光学検出器で受け取られる。
【０００９】
図１は、干渉型ＦＯＧなどの光ファイバジャイロスコープ（ＦＯＧ）１００の例示的な一実施形態を示す。ＦＯＧ１００は、一般的に、光源１０２と、光カプラ１０４と、集積光学チップ１０６と、光ファイバコイル１１６と、検出器１１８と、ループ閉鎖電子機器モジュール１２４と、バイアス変調器１３０とを含む。任意選択で、他の実施形態では、ＦＯＧ１００は、サンプリングクロック発生器１３４と、同調可能な（ｔｕｎａｂｌｅ）バイアス変調クロック発生器１３２と、出力１２６も含む。これらの部品のそれぞれは、以下でさらに詳細に説明される。
【００１０】
光源１０２は、ＦＯＧ１００を通して電磁波を伝搬させるための広帯域光源を備える。たとえば、一実施形態では、光源１０２はポンプレーザを使用して実施される。図１では、光源１０２は、たとえば、光ファイバなどの適切な光路を使用することにより、光カプラ１０４と光通信する。
【００１１】
光カプラ１０４は、ポートＡ、Ｂ、Ｃ、およびＤの間に延びる透光性媒体を含む。ポートＡは光源１０２に接続され、ポートＢは検出器１１８に接続され、ポートＣは集積光学チップ１０６に結合される。図１に示される実施形態では、ポートＤは使用されない。一般に、光カプラ１０４がそのポートのいずれかで光波を受信すると、光カプラ１０４はその波を、透過光の約半分が、入力ポートの反対端にある２つのポートのそれぞれに現れるように伝搬する。同時に、光波は、入力ポートの同一端にあるポートには実質的に伝搬されない。たとえば、光カプラ１０４は、ポートＡで受け取られた光をポートＣおよびＤに送るが、ポートＢには光を送らない。同様に、光カプラ１０４は、ポートＣで受け取られた光をポートＡおよびＢに送るが、ポートＤには送らない。他の実施形態では、図１の光カプラ１０４に示されているポートと異なるポートを有する他の光カプラが利用される。そのうえ、さらに別の実施形態では、ポートＡで受け取られた光信号はポートＢに供給されるが、ポートＣには供給されず、ポートＣで受け取られた光信号はポートＢに供給されるように、上記のようなポートＡ、Ｂ、およびＣの間に光信号を分配するために、カプラではなく、光サーキュレータなどの他の光学デバイスが使用される。
【００１２】
集積光学チップ１０６（光学変調器とも呼ばれる）は、Ｙ接合部１０８と、１対の導波路１１０、１１２とを含む。さらに、集積光学チップ１０６は、導波路１１０、１１２と集積化された複数の光学的位相変調電極１１４を含む。光が集積光学チップ１０６に伝搬されると、その光は、Ｙ接合部１０８でさらに分割され、導波路１１０、１１２に供給される。導波路１１０中の光は光ファイバコイル１１６に伝搬され、光ファイバコイル１１６の長さのまわりを右回りに伝搬し、導波路１１２に戻る。同様に、導波路１１２中の光は光ファイバコイル１１６に伝搬され、光ファイバコイル１１６の長さのまわりを左回りに伝搬され、集積光学チップ１０６の導波路１１０に戻る。光が右回りおよび左回りの両方で光ファイバコイル１１６のまわりを伝搬した後で、集積光学チップ１０６の光学的位相変調電極１１４は、干渉計の動作を明るい干渉縞から明るい縞と暗い縞の間の点にシフトさせる光学的位相変調を光波に電気的に加える。干渉計を調整することによって感度が向上し、ＦＯＧ１００は回転の兆候を識別できるようになる。さらに、集積光学チップ１０６は、光波を偏光させ、所望の方向性（ｐｏｌａｒｉｔｙ）を有する光波のみが光ファイバコイル１１６を通って伝播することを確実にする。
【００１３】
光ファイバコイル１１６は、典型的には、コアのまわりに、および回転が感知される軸を中心として巻かれる。光ファイバコイル１１６は閉じた光路を提供し、その中を光は反対方向に伝搬し、最終的に検出器１１８に当たる。光ファイバコイル１１６の感知軸を中心とした一方向の回転により、光ファイバコイル１１６の感知軸を中心とした一方向では光路長の実効的増加が生じ、光ファイバコイル１１６の感知軸を中心とした他方向では光路長の減少が生じる。光路長に差があることにより、光波間の位相シフト、すなわちサニャック効果として知られる結果がもたらされるが、それは、ガラスまたは空気中でのフレネルのドラッグ（Ｆｒｅｓｎｅｌ’ｓ  ｄｒａｇ）の結果として生じる。
【００１４】
光波は、光ファイバコイル１１６から伝搬され、それぞれの導波路を通過した後、Ｙ接合部１０８で結合され、光カプラ１０４に伝搬される。この結合された光波は検出器１１８に出力される。検出器１１８は、それが受け取る光波に応答して電流を生成し、検出器１１８に当たる結合された光波の強度に比例する電気信号を出力する。
【００１５】
検出器１１８は、その電気信号をループ閉鎖電子機器モジュール１２４に送る。一般に、ループ閉鎖電子機器モジュール１２４は、検出器１１８から電気信号を受け取り、干渉計の２つの測定値の強度差をゼロに維持するのに必要とされるフィードバック位相シフトを生成するために集積光学チップ１０６を駆動するようにバイアス変調器１３０を制御する。バイアス変調器１３０は、入力光波および出力光波が集積光学チップ１０６を通って進むときにそれらの光波に位相シフトを加えることによって位相バイアス変調をもたらす電圧信号を生成する。
【００１６】
図１に示される実施形態では、バイアス変調器１３０は、集積光学チップ１０６の電極１１４／の両端に変調電圧を駆動する矩形波電気信号を出力する。集積光学チップ１０６に電圧を印加することによって、電気光学効果により電極１１４の間の導波路１１０および１１２の屈折率を変化させる電界が形成される。屈折率の変化によって、電極１１４の両端に印加された電圧に比例する光学的位相シフトが生じる。図１に示される実施形態の一実装形態では、バイアス変調器１３０は、光信号の位相を変調するために１０から４００ＫＨｚの間の周波数を有する矩形波を出力する。他の実施形態では、バイアス変調器１３０は、他の周波数および波形形状を出力する。電極１１４によってバイアス変調が加えられることにより、干渉計の検出点がシフトし、その結果、検出器１１８は光波形の２つのオフセット点で光強度を測定する。
【００１７】
上述のように、検出器１１８は、光カプラ１０４から波を受け取り、結合された２つの波の強度に比例する出力電流を提供する。検出器１１８の出力は、ループ閉鎖電子機器１２４に渡される。ループ閉鎖電子機器１２４は検出器１１８の出力をサンプリングする。検出器１１８の出力のサンプリングは、サンプリングクロック信号によって制御され、このサンプリングクロック信号は、一実施形態ではサンプリングクロック発生器１３４によって生成される。
【００１８】
図１に示されるように、バイアス変調器１３０は、フィードバック位相バイアス信号１３３を増幅する変調駆動回路１３１をさらに備える。すなわち、変調駆動回路１３１は、フィードバック位相バイアス信号１３３が、光ファイバコイル１１６中で反対方向に伝搬する光波間の位相差を変更するのに十分な電界を電極１１４の両端に形成するようにループ閉鎖電子機器１２４を通過する信号を増幅する。図２に関して以下でより詳細に説明されるように、変調駆動回路１３１は、平衡差動入力を使用する差動増幅器を駆動するためにループ閉鎖電子機器１２４によって生成された情報を利用してフィードバック位相バイアス信号１３３を生成する。本明細書において説明されるように、変調駆動回路１３１は、耐放射線部品を使用して実施される場合ですら、性能に悪影響を及ぼすことなく集積光学チップ１０６の両端で十分に電界を励起するのに十分なほど迅速な立ち上がり時間を示す。
【００１９】
図２は、集積光学チップ１０６などの光学変調器を駆動するための、本発明の一実施形態の変調駆動回路２００を示す。図１に示される実施形態では、変調駆動回路２００は、バイアス変調器１３０内部の変調駆動回路１３１として実施される。しかし、他の実施形態では、変調駆動回路２００はループ閉鎖電子機器１２４の一部として構成される。図２の実施形態では、ループ閉鎖電子機器１２４は、デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）２０２を含み、ＤＡＣ２０２は、変調駆動回路２００に第１のアナログ入力および第２のアナログ入力を提供する。次に、変調駆動回路２００の出力は、集積光学チップ１０６を駆動する。
【００２０】
図２に示すように、ＤＡＣ２０２は、変調駆動回路２００に２つの別個の入力２２０、２２１を提供し、光強度の作用はそれぞれ検出器１１８で受信される。ＤＡＣ２０２は、電流ソース（ｃｕｒｒｅｎｔ−ｓｏｕｒｃｉｎｇ）ＤＡＣまたは電流シンク（ｃｕｒｒｅｎｔ−ｓｉｎｋｉｎｇ）ＤＡＣのいずれかとして機能する。ＤＡＣ２０２が電流ソースＤＡＣであるとき、ＤＡＣ２０２は、入力２２０、２２１上の２つの電流を変調駆動回路２００に吐き出す（ｐｕｓｈ）。入力２２０、２２１上の電流は互いに反転され、互いにオフセットにシフトされる（ｓｈｉｆｔｅｄ  ｉｎ  ｏｆｆｓｅｔ）。あるいは、ＤＡＣ２０２が電流シンクＤＡＣであるとき、ＤＡＣ２０２は、入力２２０、２２１上の電流を吸い込む（ｐｕｌｌ）。この場合も、入力２２０、２２１上の電流は互いに反転され、互いにオフセットにシフトされる。
【００２１】
変調駆動回路２００は、平衡インピーダンス回路網２０４と、第１の増幅器２０６および第１の閉ループフィードバック２１２からなる第１の差動増幅器２１３と、第２の増幅器２０８および第２の閉ループフィードバック２１４からなる第２の差動増幅器２１５とを備える。一実施形態では、変調駆動回路２００は、サーボ増幅器２１０をさらに備える。変調駆動回路２００がＤＡＣ２０２からの入力によって駆動されると、変調駆動回路２００内部の第１の差動増幅器２１３および第２の差動増幅器２１５はトランスインピーダンス差動増幅器として機能する。
【００２２】
平衡インピーダンス回路網２０４は、ＤＡＣ２０２からの信号２２０、２２１を第１の差動増幅器２１３および第２の差動増幅器２１５に分配するように機能する（２２０’および２２１’として示される）。平衡インピーダンス回路網２０４は、入力信号２２０、２２１を平衡させて分配するように機能する。これは、差動増幅器２１３、２１５のそれぞれが、信号２２０および２２１の両方の実質的に類似の表現（ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ）を受け取ることを意味する。平衡インピーダンス回路網２０４は、さらに、信号２２０、２２１を、第２の差動増幅器２１５に提供されるものとは反対の極性を有する第１の差動増幅器２１３に分配する。たとえば、一実施形態では、平衡インピーダンス回路網２０４は、第１の差動増幅器２１３が２２０’を反転入力として、２２１’を非反転入力として受け取り、第２の差動増幅器２１５が２２０’を非反転入力として、２２１’を反転入力として受け取るように、信号２２０、２２１を分配する。その結果、第１の差動増幅器２１３および第２の差動増幅器２１５からのそれぞれの出力は、光学変調器１０６を駆動するための、対称的に反転された２つの電圧を、１つは導波路１１０中の光路を変調させるために、１つは導波路１１２中の光路を変調させるために提供する。
【００２３】
本明細書を検討する当業者には理解されるように、差動増幅器は、増幅器に提供された２つの入力の差に比例する振幅を有する出力信号を生成することによって動作する。平衡インピーダンス回路網２０４から受け取られた動的に変化する信号２２０’および２２１’を、（たとえば接地基準などの共通の静特性基準に対してではなく）互いに対して参照される入力として利用することによって、基礎となる部品増幅器（２０６、２０８）のそれぞれは、それぞれの利得曲線のほとんどの直線部分で動作し続け、したがって従来の設計と比較して実質的に広い範囲の入力値に最適な立ち上がり時間性能を提供する。立ち上がり時間性能の向上によって、変調駆動回路２００は狭い直線範囲で動作することができる。また、時間性能の向上によって、変調駆動回路２００は、低品質の耐放射線電気部品を使用して実施されることができる。
【００２４】
図２に示される変調駆動回路２００は、任意選択のサーボ増幅器２１０をさらに備える。サーボ増幅器２１０は、第１の差動増幅器２１３および第２の差動増幅器２１５からの出力のコモンモードを拒否（ｒｅｊｅｃｔ）する。サーボ増幅器２１０は、（低雑音の接地基準に対する）第１の差動増幅器２１３および第２の差動増幅器２１５のそれぞれの出力をオフセットバイアスに関して監視し、平衡インピーダンス回路網２０４に補償基準信号２１１を提供する。図２の実施形態では、補償基準信号２１１は、第１の差動増幅器２１３および第２の差動増幅器２１５の出力の平均がゼロボルトであるように、第１の差動増幅器２１３で受け取られる入力信号２２１’および第２の差動増幅器２１５で受け取られる入力信号２２０’を調整するために使用される。第１の差動増幅器２１３および第２の差動増幅器２１５からの出力のコモンモードを拒否することによって、サーボ増幅器２１０は、ＦＯＧ１００で現れる寄生雑音をさらに補償する。
【００２５】
図３は、本発明の一実施形態の別の変調駆動回路３００を示す。一実施形態では、変調駆動回路３００に示される設計は、図２の変調駆動回路２００を実現するために使用される。変調駆動回路３００は、ＤＡＣ２０２から第１の入力３５８および第２の入力３６０を受け取る。変調駆動回路３００は、次に、集積光学チップ１０６を駆動するために第１の出力３３０および第２の出力３３２を提供するように第１の入力３５８および第２の入力３６０を増幅する。
【００２６】
平衡インピーダンス回路網３０４は、第１の差動増幅器３１３および第２の差動増幅器３１５に第１の入力３５８信号および第２の入力信号３６０を分配し、ＤＡＣ２０２から受け取った入力電流を電圧に変換するように機能する。一実施形態では、平衡インピーダンス回路網３０４に示される設計は、図２の平衡分配回路網２０４を実現するために使用される。平衡インピーダンス回路網３０４は、第１の差動増幅器３１３および第２の差動増幅器３１５が、増幅器の入力信号３５８’、３６０’の反転された組み合わせである電圧入力を受け取るように、第１の入力信号３５８および第２の入力信号３６０（これらは電流である）を修飾するインピーダンスを含む。たとえば、平衡インピーダンス回路網３０４は、第１の差動増幅器３１３の反転入力および第２の差動増幅器３１５の非反転入力に増幅器の入力信号３５８’を提供し、かつ第１の差動増幅器３１３の非反転入力および第２の差動増幅器３１５の反転入力に増幅器の入力信号３６０’を提供するように機能する一連の抵抗器および接続を含む。第１の差動増幅器３１３および第２の差動増幅器３１５は、入力の差を増幅する。第１の差動増幅器３１３および第２の差動増幅器３１５に増幅器の入力信号の反転された組み合わせ提供することによって、平衡インピーダンス回路網３０４は、第１の差動増幅器３１３および第２の差動増幅器３１５に、直線領域内の信号を増幅させる。たとえば、ＤＡＣ２０２が入力３５８上の第１の電流および入力３６０上の第２の電流を吐き出すとき、第１の差動増幅器３１３は、結果として生成される電圧信号３６０’から結果として生成される電圧信号３５８’を減算した差を増幅する。一方、第２の差動増幅器３１５は、電圧信号３５８’から結果として生成される電圧信号３６０’を減算した差を増幅する。
【００２７】
平衡インピーダンス回路網３０４の入力直列インピーダンスは、１組の理想的な差分増幅器とは対照的に低く設定される。一実施形態では、平衡インピーダンス回路網３０４の入力直列インピーダンスは、ＤＡＣ２０２の出力の整合された出力インピーダンスの４倍となるように設定される。平衡インピーダンス回路網３０４の入力インピーダンスを最小にしてＤＡＣ２０２の出力と整合させることによって、変調駆動回路３００は、厳密で対称的な低インピーダンス整合スルーアウトがなくても、スルーレートおよび歪みを改善させることができる。さらに、平衡インピーダンス回路網３０４の入力インピーダンスを最小にしてＤＡＣ２０２の出力に整合させることによって、変調駆動回路３００は、第１の入力３５８、第２の入力３６０、第１の出力３３０、および第２の出力３３２の間の最大結合を達成することができる。変調駆動回路３００の制御された実装形態では、各差動増幅器が受け取る入力を慎重に増加させることによって、立ち上がり時間を早めるために第１の差動増幅器３１３および第２の差動増幅器３１５の電力を使用する。
【００２８】
変調駆動回路３００は、増幅器の入力信号３５８’、３６０’を受け取った後で、図１の電極１１４を駆動するために第１の出力３３０および第２の出力３３２を送る。一実施形態では、第１の出力および第２の出力は、結合されてサーボ増幅器３１０の入力になる。サーボ増幅器３１０は、第１の出力３３０と第２の出力３３２を結合し、第１の出力３３０および第２の出力３３２のコモンモードを拒否するように機能する。コモンモードを拒否することによって、サーボ増幅器３１０は、共通の基準（接地）に対して出力３３０、３３２を参照し、ＦＯＧ１００の動作中に信号内に発現した任意のシステム寄生（ｓｙｓｔｅｍ  ｐａｒａｓｉｔｉｃ）を除去する。コモンモードを拒否し、ＦＯＧ１００の動作中に発現する寄生雑音を除去するために、サーボ増幅器３１０は、出力３３０、３３２の加算増幅器として機能する。出力３３０、３３２は、結合されてサーボ増幅器３１０の反転入力となり、接地に対して参照される。さらに、サーボ増幅器３１０は、第１の差動増幅器３１３および第２の差動増幅器３１５に分配するために、平衡インピーダンス回路網３０４にコモンモード調整信号３１１を送る。コモンモード調整信号は、出力３３０、３３２の加算が共通の基準の方に動くように出力３３０、３３２にバイアスをかける。変調駆動回路の出力は、次に、集積光学チップ１０６に送られる。
【００２９】
変調駆動回路３００は、ＤＡＣ２０２から受け取られた２つの入力３５８、３６０を増幅し、２つのトランスインピーダンス差動増幅器３１３、３１５の直線領域内で入力３５８’、３６０’を増幅し、増幅信号のコモンモードを拒否してサーボ増幅器３１０の実装形態を通るシステム寄生を除去し、集積光学チップ１０６の電極１１４を駆動するように機能する。
【００３０】
本明細書は、例示の目的で提示されており、網羅的であることまたは開示された実施形態に限定されることを意図するものではない。以下の特許請求の範囲に包含される変形形態および修正形態が想到可能である。たとえば、上記の実施形態はＦＯＧに関連するが、任意の変形形態または種類のＦＯＧにおいて、説明した本発明を利用できることが理解されよう。そのうえ、以下で説明される部品のいくつかは、デジタル回路またはアナログ回路のいずれかまたは両方の組み合わせを使用して実施することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１００  光ファイバジャイロスコープ
１０２  光源
１０４  光カプラ
１０６  集積光学チップ、光学変調器
１０８  Ｙ接合部
１１０  導波路
１１２  導波路
１１４  光学的位相変調電極
１１６  光ファイバコイル
１１８  検出器
１２４  ループ閉鎖電子機器モジュール
１２６  出力
１３０  バイアス変調器
１３１  変調駆動回路
１３２  バイアス変調クロック発生器
１３３  フィードバック位相バイアス信号
１３４  サンプリングクロック発生器
２００  変調駆動回路
２０２  デジタル−アナログ変換器
２０４  平衡インピーダンス回路網、平衡分配回路網
２０６  第１の増幅器
２０８  第２の増幅器
２１０  サーボ増幅器
２１１  補償基準信号
２１２  第１の閉ループフィードバック
２１３  第１の差動増幅器
２１４  第２の閉ループフィードバック
２１５  第２の差動増幅器
２２０  入力、入力信号
２２０’  入力信号
２２１  入力、入力信号
２２１’  入力信号
３００  変調駆動回路
３０４  平衡インピーダンス回路網
３１０  サーボ増幅器
３１１  コモンモード調整信号
３１３  第１の差動増幅器、トランスインピーダンス差動増幅器
３１５  第２の差動増幅器、トランスインピーダンス差動増幅器
３３０  第１の出力
３３２  第２の出力
３５８  第１の入力、第１の入力信号
３５８’  入力信号、電圧信号
３６０  第２の入力、第２の入力信号
３６０’  入力信号、電圧信号
Ａ  ポート
Ｂ  ポート
Ｃ  ポート
Ｄ  ポート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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